Reduction of combustion instability using flame holder integrated injector

통합형 연료분사장치를 통한 연소불안정 저감

A new device injecting secondary fuel behind flameholder was invented and tested in order to reduce low frequency combustion instability of combustor using V-gutter flameholder. Specially designed combustion device could make large combustion instability up to 180 dB successfully, and newly invented device made a success to reduce 110~120Hz low frequency pressure pulsation up to 84%. It was found that the fuel flow rate of secondary fuel supplying behind flameholder was the only parameter which dominates reduction of instability. It is considered that stabilized flame with sufficient secondary fuel can lead to break the connection between combustion system and acoustic system due to independence of flame from fluctuation of main fuel resulted from synchronization with acoustic wave.

V-gutter 형 화염안정화장치를 장착한 공기흡입식 엔진의 연소기에서 발생하는 저주파 연소 불안정을 저감시키기 위해 화염안정화장치 뒤쪽에 2차 연료를 분사하는 장치를 고안하였다. 해당 장치는 모델 연소장치를 통해 성공적으로 발생된 110~120 Hz, 180dB 크기의 저주파 연소불안정을 84%까지 저감시키는 데에 성공하였다. 연소불안정의 감소는 2차 연료 공급 유량에만 의존하였으며, 특정 값 이상의 연료 공급량에서만 효과가 나타났다. 이와같은 결과는 2차 연료 공급에 의해 화염안정화장치 뒷면의 화염이 주연료 공급량의 섭동과 독립적으로 유지되어 연소 시스템과 연소기의 음향 시스템의 연계를 끊어주기 때문인 것으로 생각된다.